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WST1 Uebung 4 SS13

WST1 Uebung 4 SS13
Kurs

Werkstofftechnik 1

14 Dokumente
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Akademisches Jahr: 2013/2014
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Institut für Werkstofftechnik Metallische Werkstoffe Prof. Dr.-Ing. Berthold Scholtes Übung 4 zur Vorlesung Werkstofftechnik 1 19.06 1) 2 Einem zylindrischen Stahlstab mit Querschnitt A0=100 mm werden bei einachsiger Zugbeanspruchung die Kräfte Fi momtenfrei aufgeprägt und dabei die folgenden Längenänderungen ∆li der Ausgangsmeßlänge lo = 100 mm und Durchmesseränderungen ∆Di des Ausgangsdurchmessers D0 festgestellt: Fi [kN] ∆li=li-l0 [mm] ∆Di=Di–D0 [mm] 5 -2 2,38∗10 -7,56∗10-4 15 -2 7,14∗10 -22,46∗10-4 20 -2 9,54∗10 -30,13∗10-4 30 -2 14,28∗10 -45,14∗10-4 35 -2 16,66∗10 -57,70∗10-4 Wie groß sind der Elastizitätsmodul E und die Querkontraktionszahl ν = -εe,l/εe,q? 2) Gegeben sind Halbzeuge mit quadratischem, rechteckigem und dreieckigem Querschnitt mit den folgenden Abmessungen: 16 8 60° 22 60° 20 Welche Probenlängen sind für einen kleinen und einen großen Proportionalstab zu benutzen, wenn die Halbzeuge normgerecht im Zugversuch geprüft werden sollen? 3) Erläutern Sie für die Härteprüfverfahren Brinell (HB), Vickers (HV), Rockwell cone (HRC) und Rockwell ball (HRB) a) b) c) d) 4) die verwendeten Eindringkörper sowie die Verfahren zur Bestimmung des Härtemaßes. Erläutern Sie die Härteangaben 440 HV 10 sowie 380 HB 30 / 10-25. Welche Werkstoffkennwerte können aus Härteangaben abgeschätzt werden? Ein Werkstoff hat eine Härte von 450 HV 10. a) Mit welcher Prüfkraft wurde die Härteprüfung durchgeführt? b) Wie lang ist die mittlere Eindruckdiagonale? c) Wozu wurde die Bestimmungsgleichung der Vickershärte (gemäß DIN 50133) vor ca. 30 Jahren durch eine zusätzliche Konstante (HV=0,102∗...) ergänzt? 5) Von einem gewalzten Kupferblech wird ein Teil abgetrennt und 2 Stunden bei 450°C geglüht. Eine Kugel mit einem Durchmesser D = 5 mm wird in beide Blechteile mit einer Kraft von 2500N eingedrückt. Dabei entsteht im gewalzten Blech ein Eindruck mit einem Durchmesser von 1,70 mm und im geglühten Blech ein Eindruck von 2,5 mm. a) Wie groß ist in beiden Fällen die Härte? b) Worauf sind die unterschiedlichen Härtewerte zurückzuführen? Dipl.-Ing. D SS 2013

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WST1 Uebung 4 SS13

Kurs: Werkstofftechnik 1

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Universität: Universität Kassel

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Institut für Werkstofftechnik
Metallische Werkstoffe
Prof. Dr.-Ing. Berthold Scholtes
Übung 4 zur Vorlesung Werkstofftechnik 1 19.06.2013
Dipl.-Ing. D.Baunack SS 2013
1)
Einem zylindrischen Stahlstab mit Querschnitt A0=100 mm2 werden bei einachsiger
Zugbeanspruchung die Kräfte Fi momtenfrei aufgeprägt und dabei die folgenden
Längenänderungen ∆li der Ausgangsmeßlänge lo = 100 mm und Durchmesserän-
derungen ∆Di des Ausgangsdurchmessers D0 festgestellt:
Fi [kN]
5
15
20
35
∆li=li-l0 [mm]
2,38∗10-2
7,14∗10-2
9,54∗10-2
16,66∗10-2
∆Di=Di–D0 [mm]
-7,56∗10-4
-22,46∗10-4
-30,13∗10-4
-57,70∗10-4
Wie groß sind der Elastizitätsmodul E und die Querkontraktionszahl ν = -εe,l/εe,q?
2) Gegeben sind Halbzeuge mit quadratischem, rechteckigem und dreieckigem
Querschnitt mit den folgenden Abmessungen:
Welche Probenlängen sind für einen kleinen und einen großen Proportionalstab zu
benutzen, wenn die Halbzeuge normgerecht im Zugversuch geprüft werden sollen?
3) Erläutern Sie für die Härteprüfverfahren Brinell (HB), Vickers (HV), Rockwell cone
(HRC) und Rockwell ball (HRB)
a) die verwendeten Eindringkörper sowie
b) die Verfahren zur Bestimmung des Härtemaßes.
c) Erläutern Sie die Härteangaben 440 HV 10 sowie 380 HB 30 / 10-25.
d) Welche Werkstoffkennwerte können aus Härteangaben abgeschätzt werden?
4) Ein Werkstoff hat eine Härte von 450 HV 10.
a) Mit welcher Prüfkraft wurde die Härteprüfung durchgeführt?
b) Wie lang ist die mittlere Eindruckdiagonale?
c) Wozu wurde die Bestimmungsgleichung der Vickershärte (gemäß DIN 50133)
vor ca. 30 Jahren durch eine zusätzliche Konstante (HV=0,102∗...) ergänzt?
5) Von einem gewalzten Kupferblech wird ein Teil abgetrennt und 2 Stunden bei 450°C
geglüht. Eine Kugel mit einem Durchmesser D = 5 mm wird in beide Blechteile mit einer
Kraft von 2500N eingedrückt. Dabei entsteht im gewalzten Blech ein Eindruck mit einem
Durchmesser von 1,70 mm und im geglühten Blech ein Eindruck von 2,5 mm.
a) Wie groß ist in beiden Fällen die Härte?
b) Worauf sind die unterschiedlichen Härtewerte zurückzuführen?
16
22
8
20
60°
60°

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